Задание №9 — Изопроцессы. Графики изопроцессов
При изучении процессов, происходящих с гелием, ученик занёс в таблицу результаты измерения температуры и давления одного и того же количества газа в различных равновесных состояниях.
| № состояния | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| p, кПа | 100 | 90 | 75 | 50 | 55 | 75 | 100 |
| t, | 27 | 27 | 27 | 27 | 57 | 177 | 327 |
Какие из утверждений, приведённых ниже, соответствуют результатам этих опытов? Газ считать идеальным.
1) Объём газа в состоянии 4 в 2 раза больше объёма газа в состоянии 1.
2) В состояниях 1-3 объём газа был одинаковым.
3) Внутренняя энергия газа в состоянии 6 в 3 раза больше, чем в состоянии 5.
4) При переходе от состояния 5 к состоянию 6 в ходе изохорного процесса газ отдавал тепло.
5) При переходе от состояния 2 к состоянию 3 в ходе изотермического процесса газ совершал положительную работу.
Правильный ответ
15
Пояснение
Решение:
Переведём температуры в кельвины ( К): К, К, К, К.
Из уравнения Менделеева — Клапейрона , т. е. . Отношение (в К/кПа) по состояниям:
1) : объём в состоянии 4 в 2 раза больше — верно.
2) В состояниях 1–3 отношение равно 3; 3,3 и 4 — объём разный, неверно.
3) , поэтому — неверно.
4) Переход 5→6 изохорный ( в обоих состояниях), , температура растёт, поэтому — газ получал тепло, а не отдавал, неверно.
5) При переходе 2→3 температура постоянна, а объём растёт (отношение увеличивается с 3,3 до 4), значит газ совершал положительную работу — верно.
Ответ: 15